接口，隐式实现，显式实现介绍

阅读 6:01·字数 1810·发布 2024-1-13

接口

接口是一种设计约定，主要针对类，用于规定其需要实现或具有的成员，在一些语言中，比如 C#，接口也适用于结构。当目标符合接口的约定时，可认为目标实现了接口，一个类可以实现多个接口，一个接口可以被多个类实现。

选择接口还是抽象类？
你需要根据情况来决定是使用接口还是抽象类，这可以从接口和类看待问题的角度说起，类侧重于以事物为中心，大多数类都会代表一种现实或抽象的事物，而接口侧重于以作用为中心，他体现了某种特定的作用或效果，并不关注背后的事物。

比如，某个函数希望调用方传递的实参具有存储功能，此时选择抽象类会遇到问题，因为你的存储类可能继承自其他类，在多重继承不被允许的情况下，这成为了一个小麻烦。

类的多态性
想要了解抽象类，你可以查看方法重写一段。

在下面的 C# 代码中，函数Go的参数movable的类型为接口IMovable，该接口表示一种可移动的效果。类Car实现了接口IMovable，因此，实例car可作为实参传递给函数Go。

*.cs

using System.Numerics;


// 函数 Go，用来移动一个可移动的目标
void Go(IMovable movable)
{
	// 如果速度为 0，则不需要移动
	if (movable.Speed == Vector2.Zero) {
		Console.WriteLine("当前速度为 0？抛锚了？");
		return;
	}


	// 移动并显示位置
	movable.Move();
	Console.WriteLine($"移动后的位置：{movable.Speed}");
}


// 创建 Car 的实例
Car car = new()
{
	// 设置移动速度
	Speed = new Vector2(1.5f, 2.5f)
};


// 调用 Go 方法进行移动
Go(car);

移动后的位置：<1.5, 2.5>

接口的隐式实现

接口的隐式实现，并不要求将成员明确的声明为接口的实现，虽然该成员起到了这样的作用。当隐式实现接口所约定的成员时，这些成员一般可通过类的实例或接口的实例来访问。

在 C# 类Car中，接口IMovable的成员Speed被隐式实现。

interfaces.cs

using System.Numerics;


// 接口 IMovable，表示可移动
interface IMovable
{
	// …
	// 属性 Speed，表示移动速度
	public Vector2 Speed { get; set; }
	// …
}


// 类 Car
class Car : IMovable
{
	// …
	// 隐式实现了 IMovable 接口的成员 Speed
	public Vector2 Speed { get; set; }
}

接口的显式实现

接口的显式实现，要求类的成员明确声明为接口的实现，当显式实现接口所约定的成员时，这些成员一般只能通过接口实例访问。

为何需要显式实现？
通过显式实现，类可以明确针对某个接口的某个成员，这在两个或更多接口具有同名成员，而你希望为他们编写各自的实现时，是有效的。

下面，为类Car实现另一个接口IEMailable，该接口与IMovable均声明了成员Location，我们通过显式的方式分别实现了他们。

interfaces.cs

using System.Numerics;


// 接口 IMovable，表示可移动
interface IMovable
{
	// 属性 Location，表示当前位置
	public Vector2 Location { get; set; }
	// …
}


// 接口 IEMailable，表示可投递电子邮件
interface IEMailable
{
	// 属性 Location，表示电子邮件的地址
	public string Location { get; set; }
}


// 类 Car
class Car : IMovable, IEMailable
{
	// 显式实现了 IMovable 接口的成员 Location
	Vector2 IMovable.Location { get; set; }
	// 显式实现了 IEMailable 接口的成员 Location
	// 好吧，这是预约该车的方式
	string IEMailable.Location { get; set; } = string.Empty;
	// …
}

接口的默认方法

接口的默认方法，是指接口声明的具有默认实现的方法，由于已经被实现，需要实现接口的目标可以忽略这些方法。

接口IMovable声明的方法Move具有默认实现，因此，Move是接口的一个默认方法。

interfaces.cs

// 接口 IMovable，表示可移动
interface IMovable
{
	// …
	// 方法 Move，表示移动一次
	public void Move()
	{
		// 默认实现为，按照速度调整当前位置
		Location += Speed;
	}
}

接口的继承

和类一样，接口也拥有继承这一特点，被继承的接口被称为基接口或父接口，而继承自基接口的接口，被称为派生接口或子接口。

接口的继承和类的继承之间的区别
类包含了具体实现，继承中的不同类对同一成员的实现是需要加以区分的，接口通常仅包含约定，继承中同一约定多次出现及其归属问题对接口作用的影响不大。

什么是接口的多重继承？
接口的多重继承是指派生接口从多个基接口继承的行为，与类的多重继承不同，接口的多重继承是被普遍支持的。因为多义性的问题，在接口中是不存在或被忽略的。

面向对象
想要详细了解类的继承，多重继承，你可以查看类的继承一段。

下面的 C# 接口IDrivable多重继承自IMovable和IRotatable。

interfaces.cs

// 接口 IMovable，表示可旋转
interface IRotatable
{
	// 属性 Angle，表示当前角度
	public float Angle { get; set; }
	// 属性 Speed，表示旋转速度
	public float Speed { get; set; }


	// 方法 Rotate，表示旋转一次
	public void Rotate()
	{
		// 默认实现为，按照速度旋转当前角度
		Angle += Speed;
	}
}


// 接口 IMovable，表示可驾驶
interface IDrivable : IMovable, IRotatable { }

源码

interfaces.cs·codebeatme/programming·GitHub